化学反应速率和化学平衡

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化学方程式的平衡与反应速率

化学方程式的平衡与反应速率

化学方程式的平衡与反应速率化学方程式的平衡是指在一个化学反应中,反应物与生成物之间的物质的量比例保持一定的状态。

化学反应速率则是指反应物浓度变化的速度。

下面将分别介绍化学方程式的平衡和反应速率的相关知识点。

一、化学方程式的平衡1.平衡常数:平衡常数是描述化学反应平衡状态的一个数值,用K表示。

平衡常数越大,说明反应越偏向生成物一侧。

2.平衡移动原理:平衡移动原理是指在化学反应中,当系统受到外界影响时,系统会自动调整以抵消这种影响,从而达到新的平衡状态。

3.勒夏特列原理:勒夏特列原理是指在一定温度下,一个化学反应的平衡位置会随着反应物和生成物浓度的变化而变化,以维持平衡常数不变。

4.可逆反应:可逆反应是指反应物在一定条件下既能生成产物,又能生成反应物的反应。

可逆反应通常用双箭头表示。

5.化学平衡的判断:化学平衡的判断可以通过观察反应物和生成物的浓度变化、气体的压强变化、颜色变化等来进行。

二、化学反应速率1.反应速率:反应速率是指反应物浓度变化的速度。

通常用v表示,单位是mol/(L·s)或mol/(L·min)。

2.反应速率常数:反应速率常数是描述反应速率的一个数值,用k表示。

反应速率常数与反应物浓度、温度、催化剂等因素有关。

3.零级反应:零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应。

其反应速率公式为v=k。

4.一级反应:一级反应是指反应速率与反应物浓度成正比的反应。

其反应速率公式为v=k[A]。

5.二级反应:二级反应是指反应速率与反应物浓度的平方成正比的反应。

其反应速率公式为v=k[A]^2。

6.反应速率与温度的关系:反应速率随着温度的升高而增加,因为高温下分子运动速度加快,碰撞频率增加,反应速率增大。

7.影响反应速率的因素:反应速率受到反应物浓度、温度、催化剂、表面积、溶剂等因素的影响。

综上所述,化学方程式的平衡与反应速率是化学反应中的重要概念。

掌握这些知识点有助于深入理解化学反应的本质和规律。

第二章化学反应速率与化学平衡解析

第二章化学反应速率与化学平衡解析

让生成物及时离开反应体系,使反应物能充分接触。 另外,超声波、紫外光、激光和高能射线等也会对某 些反应的速率产生较大的影响。
2. 4 化学平衡
一、化学平衡常数 1.实验平衡常数 对于一般反应
浓度平衡常数
a A +Bb =dD+eE
c d ( D) c e ( E ) Kc a c ( A) c b ( B)
(2)
起始浓度c 0/(mol· L-1 ) 平衡浓度c /(mol· L-1)
Vi V总
p总=2.03×104 kPa
p(H2)=2.03×104 kPa×66.3%=1.35×104 kPa
p( NH ) / p Q p( N ) / p p( H ) / p
2
3

3
2
2
2.35 103 100 5.00 106 3 4.49 103 1.35 104 100 100
速率的影响并会应用;
• 掌握标准平衡常数的概念及表达式的书写; • 掌握转化率的概念及有关计算和应用; • 运用平衡移动原理说明浓度、压力、温度对化学平衡 移动的影响。
2.1 化学反应速率
反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应 转化为产物的速率,常用单位时间内反应物浓 度的减少或者产物浓度的增加来表示。 浓度常用mol.L-1,时间常用s,min,h。 反应速率分为平均速率和瞬时速率两种表示方法。
(2) 方位因素
碰撞理论,较成功地 解释了反应物浓度、 反应温度对反应速 率的影响等,但也 存在一些局限性。
合适 方向 不合适的 方向
化学反应的方位因素
2.过渡状态理论
A +BC A…B…C AB + C

高中化学专题6 化学反应速率与化学平衡(63张ppt)

高中化学专题6  化学反应速率与化学平衡(63张ppt)

2.化学平衡移动方向的判断 (1)根据勒夏特列原理判断。 (2)根据图像中正、逆反应速率的相对大小判断:若v正>v逆,则平衡向正反应方向 移动;反之,平衡向逆反应方向移动。 (3)根据变化过程中速率变化的性质判断:若平衡移动过程中,正反应速率增大 (或减小),则平衡向逆(或正)反应方向移动。 (4)根据浓度商(Qc)规则判断:若某温度下Qc<K,则反应向正反应方向进行;Qc>K, 反应向逆反应方向进行。
ⅰ)÷2得反应ⅱ的离子方程式为I2+2H2O+SO2
4H++SO42-+2I-。

解析▶ (3)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A中H2SO4的浓度大了 0.2 mol·L-1,A与B中KI浓度应相等,则a=0.4。②对比A与B,加入H+可以加快 SO2歧化反应的速率;对比B与C,H+单独存在时不能催化SO2的歧化反应;比较A、 B、C,可得出的结论是I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作 用,但H+可以加快歧化反应速率。③对比D和A,D中加入的KI的浓度小于A,且D 中多加了I2,反应ⅰ消耗H+和I-,反应ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色, 变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率D>A,由此可见,反应ⅱ比反应ⅰ速率快, 反应ⅱ产生H+使c(H+)增大,从而使反应ⅰ加快。

四、分析化学平衡移动的一般思路
1.比较同一物质的正、逆反应速率的相对大小

2.惰性气体对化学平衡的影响 返
五、解答化学平衡移动问题的步骤

考点1 化学反应速率及影响因素
典型例题
1.(2019年全国Ⅱ卷,27节选)环戊二烯(

化学反应速率与化学平衡知识点归纳

化学反应速率与化学平衡知识点归纳

1. 化学反应速率:⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:①化学反应速率与反应消耗的时间Δt和反应物浓度的变化Δc有关;②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的;但这些数值所表示的都是同一个反应速率;因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准;用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比;如:化学反应mAg + nBg pCg + qDg 的:vA∶vB∶vC∶vD = m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢;因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;⑵. 影响化学反应速率的因素:I. 决定因素内因:反应物本身的性质;Ⅱ.条件因素外因也是我们研究的对象:①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率;值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快;值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率;③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率;④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率;⑤. 其他因素;如固体反应物的表面积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等;2. 化学平衡:⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应;⑵. 化学平衡的概念略;⑶. 化学平衡的特征:动:动态平衡;平衡时v正==v逆≠0等:v正=v逆定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定不是相等;变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡;⑷. 化学平衡的标志:处于化学平衡时:①、速率标志:v正=v逆≠0;②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化;例1在一定温度下,反应A2g + B2g 2ABg达到平衡的标志是 CA. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2⑸. 化学平衡状态的判断:举例反应 mAg + nBg pCg + qDg混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均分子量①一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②一定,但m+n=p+q时,不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3.化学平衡移动:⑴勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱不可能抵消外界条件的变化;⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程;一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动;即总结如下:⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;⑷、影响化学平衡移动的条件:化学平衡移动:强调一个“变”字①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动;而改变压强则不一定能引起化学平衡移动;强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动;催化剂不影响化学平衡;②速率与平衡移动的关系:I. v正== v逆,平衡不移动;Ⅱ. v正 > v逆,平衡向正反应方向移动;Ⅲ. v正 < v逆,平衡向逆反应方向移动;③平衡移动原理:勒沙特列原理:④分析化学平衡移动的一般思路:速率不变:如容积不变时充入惰性气体强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动;⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:Ⅰ、若反应物只有一种:aAg=bBg + cCg,在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:可用等效平衡的方法分析;①若a = b + c :A的转化率不变;②若a > b + c : A的转化率增大;③若a < b + c A的转化率减小;Ⅱ、若反应物不只一种:aAg + bBg=cCg + dDg,①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大;②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小;4、等效平衡问题的解题思路:⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡;⑵分类:①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡;②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡;③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡;5、速率和平衡图像分析:⑴分析反应速度图像:①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点;②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应;升高温度时,△V 吸热>△V放热;③看终点:分清消耗浓度和增生浓度;反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比;④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的;分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”;增大反应物浓度V正突变,V逆渐变;升高温度,V吸热大增,V放热小增;⑵化学平衡图像问题的解答方法:①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向;②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点;③先拐先平:对于可逆反应mAg + nBg pCg + qDg ,在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡;它所代表的温度高、压强大;这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q;若转化率降低,则表示m+n<p+q;④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系; 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示;通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示;表达式:△vA=△cA/△t单位:mol/L·s或mol/L·min影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂;另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率化学反应的计算公式:例对于下列反应:mA+nB=pC+qD有vA:vB:vC:vD=m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆影响化学反应速率的因素:压强:对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时除体积,增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小;若体积不变,加压加入不参加此化学反应的气体反应速率就不变;因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变;但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加;温度:只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大主要原因;当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快次要原因催化剂:使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之;浓度:当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 ;其他因素:增大一定量固体的表面积如粉碎,可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响;溶剂对反应速度的影响在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的;但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难;最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况;在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围的溶剂分子通过扩散而离开;扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中;分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞;笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞或振动;这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞;总的碰撞频率并未减低;据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12-10-11s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞;然后偶尔有机会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中;可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞;而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有商量级上的变化;所以溶剂的存在不会使活化分子减少;A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之间;由于扩散作用的活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率;但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等;则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比;从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显着的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同;但是也有一些反应,溶剂对反应有显着的影响;例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多;溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来:1溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响;因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应;2溶剂的极性对反应速率的影响;如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大;反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小;3溶剂化的影响,一般说来;作用物与生成物在溶液中都能或多或少的形成溶剂化物;这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快;如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率;如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快;4离子强度的影响也称为原盐效应;在稀溶液中如果作用物都是电介质,则反应的速率与溶液的离子强度有关;也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响.。

化学核心素养理解化学平衡与反应速率

化学核心素养理解化学平衡与反应速率

化学核心素养理解化学平衡与反应速率化学核心素养:理解化学平衡与反应速率化学平衡和反应速率是化学领域中两个重要的概念。

它们在化学反应中起着至关重要的作用,对于理解和掌握化学反应过程具有重要意义。

本文将从化学平衡和反应速率两方面进行论述,以帮助读者全面理解化学核心素养。

一、化学平衡化学平衡是指在化学反应中,反应物转化为产物的速率和产物转化为反应物的速率之间达到平衡的状态。

在平衡状态下,反应物和产物的浓度保持不变,但是反应依然在进行。

平衡状态可以用化学方程式和平衡常数来描述。

平衡常数表示了在特定温度下,反应物和产物之间的浓度比例。

它是由反应物和产物的浓度之比确定的,与反应的速率无关。

平衡常数可以通过实验测定得到,对于不同的化学反应,平衡常数的值也会不同。

了解平衡常数的大小可以帮助我们预测反应的方向和判断反应的强度。

化学平衡的理解对于实际应用非常重要。

许多化学反应都是在平衡状态下进行的,如酸碱反应、氧化还原反应等。

掌握化学平衡的原理和方法,有助于我们进行反应条件的选择和控制,提高反应的效率。

二、反应速率反应速率是指反应物转化为产物的速率。

在化学反应中,反应物由于相互作用而发生转化,速率取决于反应物浓度、温度、压力和催化剂等因素。

了解反应速率可以帮助我们预测反应的进行情况,提前做出调整和干预。

反应速率的测定可以通过实验方法进行。

常见的测定方法包括观察颜色的变化、测量气体体积的变化、记录产物生成的时间等。

通过测定不同条件下的反应速率,可以得出速率与各因素之间的关系,进一步理解反应动力学的规律。

掌握反应速率的知识对于化学工业和生物科学也有很大的意义。

在化学工业中,了解反应速率可以帮助我们优化反应条件,提高产品的质量和产量。

在生物科学中,反应速率的研究对于理解生物体内的代谢过程和酶催化反应具有重要价值。

总结:化学平衡和反应速率是化学核心素养中的重要内容。

通过理解化学平衡和反应速率的原理和方法,我们可以更好地掌握化学反应的规律,预测和改变反应的进行情况。

化学平衡与化学反应速率

化学平衡与化学反应速率

化学平衡与化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学动力学中两个重要的概念。

化学平衡指的是当化学反应的前进速率和逆反应的速率相等时,反应体系达到了平衡状态。

化学反应速率则是衡量反应速度的指标,表示单位时间内化学物质的消失或生成量。

一、化学平衡1.定义化学平衡是指在封闭系统中,反应物转变为生成物的速率与生成物转变为反应物的速率相等,系统各个组分的摩尔浓度保持不变的状态。

2.影响平衡的因素(1)浓度:当反应物浓度发生改变时,平衡位置会发生移动,达到新的平衡状态。

(2)温度:改变温度会影响反应速率,从而改变平衡位置。

(3)压力:对于气相反应,改变压力会对平衡位置产生影响,根据Le Chatelier原理,增加压力会使平衡移向生成物较少的一侧。

(4)催化剂:催化剂能够提高反应速率,但不会改变平衡位置。

3.平衡常数平衡常数K是表示反应在平衡时各组分浓度之比的倍数。

对于一般的平衡反应aA + bB ↔ cC + dD,平衡常数的表达式为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物或生成物的摩尔浓度。

二、化学反应速率1.定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物产生量的变化率。

2.影响反应速率的因素(1)浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。

这是因为高浓度下,分子之间的碰撞频率增加,有效碰撞的概率增大。

(2)温度:升高温度会增加反应物的平均动能,提高反应物的反应活性,从而加快反应速率。

(3)催化剂:催化剂能够降低反应的活化能,提高反应速率,但不参与反应本身。

(4)表面积:反应物的表面积越大,反应速率越快。

这是因为增大了反应物之间的接触面积,有利于反应发生。

3.速率方程速率方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。

对于一般的反应aA + bB → cC + dD,速率方程的表达式为:v = k[A]^m[B]^n其中k是速率常数,m和n分别是与反应物浓度的关系指数。

专题09 化学反应速率与化学平衡-2023年高考化学必背知识手册

专题09 化学反应速率与化学平衡-2023年高考化学必背知识手册
①恒温恒压:混合气体的体积不变,一定达到平衡状态
②恒温恒容:混合气体的压强不变,不一定达到平衡状态
(4)固液参与型:2A(g) 2B(g)+C(s)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,一定达到平衡状态
(5)固液分解型:2A(s) 2B(g)+C(g)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
(1)恒温下浓度变化对转化率和百分含量的影响
①恒容:同倍数增大反应物或产物浓度,相当于增大压强
②恒压:同倍数增大反应物或产物浓度,平衡不移动
③反应物多种,加谁谁的转化率变小,其余的变大
(2)投料比对转化率和百分含量的影响
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
①反应物转化率相等的条件:投料比=化学计量数比
三、可逆反应
1.可逆反应的判断:反应形式相反,反应条件相同
2.可逆反应的特点
(1)同步性:正逆反应同时进行
(2)等同性:反应条件完全相同
(3)共存性
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物共存
②各组分的浓度都大于零
3.证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种生成物
(2)检验量少的反应物是否有剩余
(2)同倍数改变反应物和生成物浓度
①恒温恒容:相当于改变压强
②恒温恒压:瞬间各组分的浓度不变,平衡不移动
(3)不同倍数改变反应物和生成物浓度
①Q<K:平衡正向移动,v正>v逆
②Q=K:平衡不移动,v正=v逆
③Q>K:平衡逆向移动,v正<v逆
3.水对平衡移动的影响
(1)溶液反应:加水,相当于稀释,平衡向可溶性微粒系数和增大的方向移动

化学反应速率和平衡

化学反应速率和平衡

化学反应速率和平衡一、化学反应速率:用单位时间内,反应物浓度减少量或生成物浓度增加量来表示化学反应快慢的物理量。

反应速率的两种计算方法(1)公式法:注意:①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。

②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。

(反应物始态减末态,生成物末态减始态)③对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。

(注:总反应速率也为净速率)(2)比值法:同一化学反应,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数之比。

(速率比=系数比)2.速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容充“惰性气体”或不参反气体反应速率不变。

(无影响)②恒压:充“惰性气体”或不参反气体,相当于减压,反应速率减小。

(活塞上移,浓度变小)(2)纯液体、固体对化学反应速率无影响(纯液体和固态物质的浓度为常数,但固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,等质量的同种固体,颗粒越小,反应越快)(3)外界条件改变对正、逆反应速率的影响方向是一致的(都增或都减),但影响程度(幅度)可能大小不同。

①当增大反应物浓度时,v正增大,(突变)v逆瞬间不变,随后也增大;(渐变)②增大压强(压活塞,不增加反应物的量,反应物浓度增大,正反应速度增大),气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;(压强对气体体积缩小方向速率影响大,增压增幅大,减压减幅大,增缩减胀)③对于反应前后气体分子数不变的反应(反应前后气体体积不变化的反应△V=0),改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率(增幅或减幅相等,平衡不移动。

);压强对△V=0的反应平衡移动无影响。

④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;(生吸降放:温度对吸热反应方向速率影响大,升温增幅大,降温减幅大.人们喜欢雪中送炭胜过锦上添花)⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。

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化学反应速率和化学平衡【考试说明】1、了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2、了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

3、了解化学反应的可逆性。

4、了解化学平衡建立的过程。

理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

5、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。

6、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

(2011·新课标全国卷)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知H2(g )、CO (g )和CH3OH (l )的燃烧热△H 分别为-285.8kJ ·mol-1、-283.0kJ ·mol-1和-726.5kJ ·mol-1。

请回答下列问题:(1)用太阳能分解10mol 水消耗的能量是_____________kJ ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________;(3)在溶积为2L 的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是________(填序号)①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=AA n l mol·L-1·min-1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应④处于A 点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时23()()n H n CH OH 增大 (4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;2012课标卷 (15分)光气(COCl 2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO 与Cl 2在活性炭催化下合成。

COCl 2的分解反应为COCl 2(g) 错误!未找到引用源。

Cl 2(g) + CO(g) △H = +108 kJ/mol 。

反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min 到14 min 的COCl 2浓度变化曲线来示出):①计算反应在第8 min时的平衡常数K = __________②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度(T8)的高低:T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”);③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = ______mol/L;④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以υ(2—3)、υ(5—6)、υ(l2-13)表示]的大小____________;⑤比较反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小:υ(5-6) >υ(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是_______________。

2013课标卷(15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源.由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=﹣90.1kJ•mol﹣1(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=﹣49.0kJ•mol﹣1水煤气变换反应:(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.1kJ•mol﹣1二甲醚合成反应:(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=﹣24.5kJ•mol﹣1回答下列问题:(1)分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响.(2)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响(3)有研究者在催化剂(含Cu﹣Zn﹣Al﹣O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是2014课标卷乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产,回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇,写出相应反应的化学方程式(2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=﹣23.9kJ•mol﹣1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H2=﹣29.1kJ•mol﹣1乙醇异构化反应C2H5OH(g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ•mol﹣1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H=kJ•mol﹣1,与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是;(3)如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中:=1:1)①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K p=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);②图中压强(P1,P2,P3,P4)大小顺序为,理由是③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9MPa,:=0.6:1,乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有2015课标卷【I】28.(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途.回答下列问题:(3)已知反应2HI(g)═H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ•mol﹣1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ.(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:t/min 0 20 40 60 80 120X(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784X(HI)0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:.②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以K和k正表示).若k正=0.0027min﹣1,在t=40min时,v正=min﹣1.③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母).2013【课标卷II】在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g)⇌B(g)+C(g )△H=+85.1kJ•mol﹣1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/100kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为.(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为,平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=mol,n(A)=mol.②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:α=.反应时间t/h 0 4 8 16c(A)/(mol•L﹣1)0.10 a 0.026 0.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol•L﹣1.2014【课标卷II】在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度的升高,混合气体的颜色变深.回答下列问题:(1)反应的△H0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示.在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为;反应的平衡常数K1为.(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol•L﹣1•s﹣1的平均速率降低,经10s又达到平衡.①T100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是②列式计算温度T时反应的平衡常数K2.(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是.2015【课标卷II】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3回答下列问题:H﹣O C﹣H化学键H﹣H C﹣OC≡OE/(kJ.mol﹣1)436 343 1076 465 413 (1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:由此计算△H1=kJ.mol﹣1,已知△H2=﹣58kJ.mol﹣1,则△H3= kJ.mol﹣1(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示.a(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是.图2中的压强由大到小为,其判断理由是。

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